package com.dexter.year2023.charpter2_reverselinklist.level3;

import com.dexter.year2023.charpter1_linkedlist.level1.Demo1.Node;

import static com.dexter.year2023.charpter1_linkedlist.level1.Demo1.initLinkedList;
import static com.dexter.year2023.charpter1_linkedlist.level1.Demo1.printLinkedList;

/**
 * LeetCode 25. K 个一组翻转链表
 * 给你链表的头结点 head ，每 k 个结点一组进行翻转，请你返回修改后的链表。
 * k 是一个正整数，它的值小于或等于链表的长度。如果结点总数不是 k 的整数倍，那么请将最后剩余的结点保持原有顺序。
 * 你不能只是单纯的改变结点内部的值，而是需要实际进行结点交换。
 * <p>
 * 示例 1：
 * 输入：head = [1,2,3,4,5], k = 2
 * 输出：[2,1,4,3,5]
 * 示例 2：
 * 输入：head = [1,2,3,4,5], k = 3
 * 输出：[3,2,1,4,5]
 * <p>
 * 提示：
 * 链表中的结点数目为 n
 * 1 <= k <= n <= 5000
 * 0 <= Node.val <= 1000
 * <p>
 * 进阶：你可以设计一个只用 O(1) 额外内存空间的算法解决此问题吗？
 *
 * @author Dexter
 */
public class ReverseKGroup {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1, 2, 3, 4, 5};
        Node head = initLinkedList(a);
        int k = 2;
        int testMethod = 1;
        Node newHead = null;
        switch (testMethod) {
            case 1:
                // 法1：头插法
                newHead = reverseKGroup1(head, k);
                break;
            case 2:
                // 法2：穿针引线法
                newHead = reverseKGroup2(head, k);
                break;
            default:
                System.out.println("测试方法超出范围");
                break;
        }
        printLinkedList(newHead);
    }

    /**
     * 法1：头插法，每k个一组使用核心代码
     *
     * @param head
     * @param k
     * @return
     */
    public static Node reverseKGroup1(Node head, int k) {
        Node dummy = new Node(-1);
        dummy.next = head;
        // 需要反转几组
        int len = 0;
        Node cur = head;
        while (cur != null) {
            len++;
            cur = cur.next;
        }
        int n = len / k;
        // 移动cur，每组的头结点
        cur = head;
        Node pre = dummy;
        // 外循环，几组
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 内循环，调整 k-1 次
            for (int j = 0; j < k - 1; j++) {
                // 头插法の核心代码
                Node next = cur.next;
                cur.next = next.next;
                next.next = pre.next;
                pre.next = next;
            }
            // pre移动到这组的尾结点，即下一组的dummy
            pre = cur;
            // cur移动到下一组的head
            cur = cur.next;
        }
        return dummy.next;
    }

    /**
     * 法2：穿针引线法，截出每k个一组进行反转，注意尾-头-尾的连线
     *
     * @param head
     * @param k
     * @return
     */
    public static Node reverseKGroup2(Node head, int k) {
        Node dummy = new Node(-1);
        dummy.next = head;
        Node pre = dummy;
        Node end = dummy;
        while (end.next != null) {
            // 找到每轮的最后一位 end
            for (int i = 0; i < k && end != null; i++) {
                end = end.next;
            }
            if (end == null) {
                break;
            }
            // 截出待反转区间
            Node start = pre.next;
            Node next = end.next;
            end.next = null;
            // 执行反转，与前面pre相连
            pre.next = reverseList(start);
            // 与后面next相连
            start.next = next;
            // pre和end移动到这组的尾结点，即下一组的dummy
            pre = start;
            end = pre;
        }
        return dummy.next;
    }

    private static Node reverseList(Node head) {
        Node cur = head;
        Node pre = null;
        while (cur != null) {
            Node next = cur.next;
            cur.next = pre;
            pre = cur;
            cur = next;
        }
        return pre;
    }
}
